㈠ 變頻器驅動的電機經常燒軸承怎麼辦
相關報告,就是變頻器驅動的電機,經過一段時間後,會出現軸承雜訊加大,溫度升高的現象。檢修時發現,這是由於軸承的表面受到損傷,變得凹凸不平所至,如圖1所示。
在我們接到的報告中,最嚴重的一個企業,電機每個月需要更換一次軸承,設備維護人員十分煩惱。
之所以發生這種現象,是由於變頻器驅動電機的電壓是PWM電壓,這種電壓會在電機中產生共模高頻電流,高頻電流通過雜散電容流過軸承。電流流過軸承時,由於軸桿與軸瓦之間的導電通路時通時斷,引起電火花(就象接觸式開關接通和斷開的瞬間產生的弧光一樣),電火花的燒蝕引起的。
軸承損傷的嚴重程度與軸承電流大小成正比。理論研究與實驗都表明,變頻器驅動電機的電壓越高,軸承電流越嚴重;變頻器輸出電壓的基波頻率越低,軸承電流越嚴重,變頻器的載波頻率越高,軸承電流越嚴重。
另外,變頻器與電機之間的電纜較長,這會在電機的電源輸入端產生了尖峰電壓。由於尖峰電壓的幅度更高,因此,會導致更加嚴重的軸承電流。當電纜較長時,如果不採取尖峰電壓抑制措施,會加劇軸承電流現象。
在變頻器輸出端安裝SWF正弦波濾波器和FMFO共模濾波器是解決軸承電流最有效的方法。變頻器的輸出端安裝了正弦波濾波器和射頻濾波器後,將電機驅動電壓從PWM波形轉變成正弦波電壓,使電機工作在與工頻電壓驅動相同的條件下,自然就消除了軸承電流。
單純用正弦波濾波器,雖然能夠大大減小軸承電流,但是並不能完全消除軸承電流。這是因為正弦波濾波器對高頻成份的衰減作用很有限,如圖2所示,正弦波電壓上有毛刺,這就是高頻成份。高頻成份通過電機中的雜散參數形成軸承電流。